Câu hỏi:
20/07/2024 161
Áp suất thể hiện bởi hơi xuất hiện trên bề mặt chất lỏng (hoặc rắn) gọi là áp suất hơi. Một chất lỏng (hoặc rắn) có áp suất hơi cao ở nhiệt độ bình thường được gọi là chất dễ bay hơi. Khi nhiệt độ của chất lỏng (hoặc rắn) tăng, động năng của các phân tử cũng tăng lên làm cho số phân tử chuyển thành thể hơi tăng theo, do đó áp suất hơi tăng.
Đồ thị dưới đây biểu diễn áp suất hơi của 3 chất lỏng khác nhau là benzene (C6H6), tetrahydrofuran (C4H8O) và acetone (C3H6O) theo nhiệt độ.
Sử dụng đồ thị trên để trả lời các câu hỏi sau đây:
a) Trong cùng một nhiệt độ, chất nào dễ bay hơi nhất trong số 3 chất lỏng nêu trên?
b) Chỉ dựa vào đồ thị, ở điều kiện áp suất bình thường (1 atm hay 760 torr, khoảng 1,013 bar), mỗi chất lỏng trên có nhiệt độ sôi là bao nhiêu?
c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr (khoảng 0,799 bar). Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc có thay đổi không? Giải thích?
Áp suất thể hiện bởi hơi xuất hiện trên bề mặt chất lỏng (hoặc rắn) gọi là áp suất hơi. Một chất lỏng (hoặc rắn) có áp suất hơi cao ở nhiệt độ bình thường được gọi là chất dễ bay hơi. Khi nhiệt độ của chất lỏng (hoặc rắn) tăng, động năng của các phân tử cũng tăng lên làm cho số phân tử chuyển thành thể hơi tăng theo, do đó áp suất hơi tăng.
Đồ thị dưới đây biểu diễn áp suất hơi của 3 chất lỏng khác nhau là benzene (C6H6), tetrahydrofuran (C4H8O) và acetone (C3H6O) theo nhiệt độ.
Sử dụng đồ thị trên để trả lời các câu hỏi sau đây:
a) Trong cùng một nhiệt độ, chất nào dễ bay hơi nhất trong số 3 chất lỏng nêu trên?
b) Chỉ dựa vào đồ thị, ở điều kiện áp suất bình thường (1 atm hay 760 torr, khoảng 1,013 bar), mỗi chất lỏng trên có nhiệt độ sôi là bao nhiêu?
c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr (khoảng 0,799 bar). Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc có thay đổi không? Giải thích?
Trả lời:
a) Trên đồ thị, ta thấy ở cùng nhiệt độ như nhau, áp suất hơi của acetone lớn nhất, tiếp đến là tetrahydrofuran và cuối cùng là benzene. Do đó ở cùng nhiệt độ như nhau, acetone là chất dễ bay hơi nhất.
b) Căn cứ vào đồ thị đã cho, ở điều kiện áp suất 1 atm hay 760 torr, các chất acetone, tetrahydrofuran và benzene lần lượt có nhiệt độ sôi tương ứng là 56 °C, 65 °C và 80,1 °C.
c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr. Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc vẫn không thay đổi. Đó là do trong điều kiện nhiệt độ và áp suất đã nêu, áp suất hơi của benzene trong cốc và áp suất hơi trong bình kín bằng nhau nên không xảy ra sự chuyển pha của benzene.
a) Trên đồ thị, ta thấy ở cùng nhiệt độ như nhau, áp suất hơi của acetone lớn nhất, tiếp đến là tetrahydrofuran và cuối cùng là benzene. Do đó ở cùng nhiệt độ như nhau, acetone là chất dễ bay hơi nhất.
b) Căn cứ vào đồ thị đã cho, ở điều kiện áp suất 1 atm hay 760 torr, các chất acetone, tetrahydrofuran và benzene lần lượt có nhiệt độ sôi tương ứng là 56 °C, 65 °C và 80,1 °C.
c) Nếu đặt một cốc chứa benzene lỏng vào trong một bình kín chứa hơi benzene ở 73 °C và 600 torr. Sau 10 phút, thể tích chất lỏng trong cốc vẫn không thay đổi. Đó là do trong điều kiện nhiệt độ và áp suất đã nêu, áp suất hơi của benzene trong cốc và áp suất hơi trong bình kín bằng nhau nên không xảy ra sự chuyển pha của benzene.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
a) Tính khối lượng cumene tối đa phát thải từ 1 000 000 xe ô tô chạy động cơ xăng (cỏ bộ chuyển đổi xúc tác) trong 1 năm. Giả sử bình quân một tháng, mỗi xe ô tô chạy 3 000 km.
b) Một cửa hàng có 10 máy photocopy. Bình quân mỗi máy sử dụng liên tục 12 giờ/ngày. Trong một tháng (30 ngày), khối lượng cumene tối đa phát thải từ 1 000 cửa hàng có quy mô trên là bao nhiêu?
a) Tính khối lượng cumene tối đa phát thải từ 1 000 000 xe ô tô chạy động cơ xăng (cỏ bộ chuyển đổi xúc tác) trong 1 năm. Giả sử bình quân một tháng, mỗi xe ô tô chạy 3 000 km.
b) Một cửa hàng có 10 máy photocopy. Bình quân mỗi máy sử dụng liên tục 12 giờ/ngày. Trong một tháng (30 ngày), khối lượng cumene tối đa phát thải từ 1 000 cửa hàng có quy mô trên là bao nhiêu?
Câu 2:
Dùng công thức cấu tạo, hãy viết phương trình hoá học ở các phản ứng sau:
a) styrene + Br2 (trong CCl4) →
b) ethylbenzene + Cl2
c) ethylbenzene + HNO3 (đặc)
d) cumene + H2
e) ethylbenzene + KMnO4 + H2SO4
g) tert-butylbenzene + KMnO4 + H2SO4
Dùng công thức cấu tạo, hãy viết phương trình hoá học ở các phản ứng sau:
a) styrene + Br2 (trong CCl4) →
b) ethylbenzene + Cl2
c) ethylbenzene + HNO3 (đặc)
d) cumene + H2
e) ethylbenzene + KMnO4 + H2SO4
g) tert-butylbenzene + KMnO4 + H2SO4
Câu 3:
Số liên kết π trong phân tử anthracene là bao nhiêu?
A. 9. B. 7. C. 8. D. 6.
Số liên kết π trong phân tử anthracene là bao nhiêu?
A. 9. B. 7. C. 8. D. 6.
Câu 4:
Học sinh đọc thông tin sau để trả lời các câu 14.13 và 14.14.
Cumene (isopropylbenzene) là một arene ở thể lỏng trong điều kiện thường, có mùi dễ chịu. Cumene được sản xuất từ quá trình chưng cất nhựa than đá và các phân đoạn dầu mỏ hoặc bằng cách alkyl hoá benzene với propene, xúc tác là acid.
Khoảng 95% cumene được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất phenol và acetone. Các ứng dụng khác như trong sản xuất styrene, a-methylstyrene, acetophenone, chất tẩy rửa; làm chất pha loãng cho sơn; làm dung môi cho chất béo và nhựa; in ấn và sản xuất cao su. Một lượng nhỏ được sử dụng trong pha chế xăng và là thành phần của nhiên liệu hàng không có chỉ số octane cao.
Đã có bằng chứng rõ rệt về khả năng gây ung thư của cumene đối với chuột, ở người, cumene thuộc nhóm có thể gây ung thư. Cumene được thải ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hoá thạch từ các phương tiện giao thông, dầu tràn, vận chuyển và phân phối nhiên liệu hoá thạch hoặc bốc hơi từ các trạm xăng. Ngoài ra, các nguồn thải khác từ việc sử dụng cumene làm dung môi, từ các nhà máy dệt và kể cả từ khói thuốc lá,... cũng là một trong những nguyên nhân gây nên bệnh ung thư ở người.
Bảng sau đây thống kê một số nguồn sản sinh cumene trong đời sống, sinh hoạt, sản xuất.
Nguồn
Tỉ lệ phát thải
Ghi chú
Sản xuất
0,08 kg/tấn cumene
Được kiểm soát
0,27 kg/tấn cumene
Không được kiềm soát
Tỉ lệ phát thài
Ghi chú
0,0002 - 0,0009 g/km
Có bộ chuyển đổi xúc tác
0,002 g/km
Không có bộ chuyển đổi xúc tác
140-220 pg/h
Hoạt động liên tục
Bộ chuyền đổi xúc tác trong động cơ xăng có khả năng giảm thiểu tối đa bao nhiêu phần trăm cumene so với trường hợp không có bộ chuyển đổi xúc tác?
Học sinh đọc thông tin sau để trả lời các câu 14.13 và 14.14.
Cumene (isopropylbenzene) là một arene ở thể lỏng trong điều kiện thường, có mùi dễ chịu. Cumene được sản xuất từ quá trình chưng cất nhựa than đá và các phân đoạn dầu mỏ hoặc bằng cách alkyl hoá benzene với propene, xúc tác là acid.
Khoảng 95% cumene được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất phenol và acetone. Các ứng dụng khác như trong sản xuất styrene, a-methylstyrene, acetophenone, chất tẩy rửa; làm chất pha loãng cho sơn; làm dung môi cho chất béo và nhựa; in ấn và sản xuất cao su. Một lượng nhỏ được sử dụng trong pha chế xăng và là thành phần của nhiên liệu hàng không có chỉ số octane cao.
Đã có bằng chứng rõ rệt về khả năng gây ung thư của cumene đối với chuột, ở người, cumene thuộc nhóm có thể gây ung thư. Cumene được thải ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hoá thạch từ các phương tiện giao thông, dầu tràn, vận chuyển và phân phối nhiên liệu hoá thạch hoặc bốc hơi từ các trạm xăng. Ngoài ra, các nguồn thải khác từ việc sử dụng cumene làm dung môi, từ các nhà máy dệt và kể cả từ khói thuốc lá,... cũng là một trong những nguyên nhân gây nên bệnh ung thư ở người.
Bảng sau đây thống kê một số nguồn sản sinh cumene trong đời sống, sinh hoạt, sản xuất.
Nguồn |
Tỉ lệ phát thải |
Ghi chú |
Sản xuất |
0,08 kg/tấn cumene |
Được kiểm soát |
0,27 kg/tấn cumene |
Không được kiềm soát |
|
Tỉ lệ phát thài |
Ghi chú |
|
0,0002 - 0,0009 g/km |
Có bộ chuyển đổi xúc tác |
|
0,002 g/km |
Không có bộ chuyển đổi xúc tác |
|
140-220 pg/h |
Hoạt động liên tục |
Bộ chuyền đổi xúc tác trong động cơ xăng có khả năng giảm thiểu tối đa bao nhiêu phần trăm cumene so với trường hợp không có bộ chuyển đổi xúc tác?
Câu 5:
Công thức phân tử của anthracene là
A. C16H18. B. C14H8. C. C14H12. D. C14H10.
Công thức phân tử của anthracene là
A. C16H18. B. C14H8. C. C14H12. D. C14H10.
Câu 6:
Cho hợp chất sau:
Tên gọi của hợp chất theo danh pháp thay thế là
A. 1-bromo-3-methyl-4-nitrobenzene.
B. 4-bromo-2-methyl-1-nitrobenzene.
C. 1-methyl-2-nitro-4-bromobenzene.
D. 4-bromo-1-nitro-2-methylbenzene.
Câu 7:
Cũng từ dữ liệu đã cho trên, hãy cho biết:
a) Phần trăm sản phẩm thế ở các vị trí ortho, meta, para khi nitro hoá chlorobenzene và methyl benzoate,
So sánh khả năng nitro hoá của chlorobenzene và methyl benzoate với khả năng nitro hoá của toluene và tert-butylbenzene. Rút ta kết luận.
c) Phát biểu quy luật thế vào vòng benzene.
Cũng từ dữ liệu đã cho trên, hãy cho biết:
a) Phần trăm sản phẩm thế ở các vị trí ortho, meta, para khi nitro hoá chlorobenzene và methyl benzoate,
So sánh khả năng nitro hoá của chlorobenzene và methyl benzoate với khả năng nitro hoá của toluene và tert-butylbenzene. Rút ta kết luận.
c) Phát biểu quy luật thế vào vòng benzene.
Câu 8:
Khi cho ethylbenzene phản ứng với bromine khan, xúc tác FeBr3 thu được hỗn hợp 3 sản phẩm thế theo sơ đồ sau:
Giải thích tỉ lệ % các sản phẩm hình thành.
Giải thích tỉ lệ % các sản phẩm hình thành.
Câu 9:
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các arene có công thức phân tử C9H12.
Câu 10:
Với sự hiện diện của bột nhôm, có bao nhiêu sản phẩm monobromo dự kiến thu được do quá trình bromine hoá p-xylene, o-xylene và m-xylene. Viết các phương trình phản ứng minh hoạ.
Với sự hiện diện của bột nhôm, có bao nhiêu sản phẩm monobromo dự kiến thu được do quá trình bromine hoá p-xylene, o-xylene và m-xylene. Viết các phương trình phản ứng minh hoạ.
Câu 11:
Gọi tên arene sau theo danh pháp thay thế
A. 1-methyl-2-ethylbenzene. B. 1-ethyl-2-methylbenzene.
C. 2-methyl-1 -ethylbenzene. D. 1-ethyl-6-methylbenzene.
Gọi tên arene sau theo danh pháp thay thế
A. 1-methyl-2-ethylbenzene. B. 1-ethyl-2-methylbenzene.
C. 2-methyl-1 -ethylbenzene. D. 1-ethyl-6-methylbenzene.
Câu 12:
Công thức phân tử nào dưới đây không thể là của một arene?
A. C7H8. B. C1oH8. C. C11H18. D. c8h8.
Công thức phân tử nào dưới đây không thể là của một arene?
A. C7H8. B. C1oH8. C. C11H18. D. c8h8.
Câu 13:
(H) là hydrocarbon có công thức phân tử là C9H12. (H) không làm mất màu nước bromine nhưng (H) làm mất màu dung dịch thuốc tím đã được acid hoá (ví dụ dung dịch KMnO4 trong H2SO4), thu được sản phẩm là terephthalic acid. Xác định công thức cấu tạo của (H) và viết phương trình phản ứng xảy ra. Cho biết công thức cấu tạo của terephthalic acid là:
(H) là hydrocarbon có công thức phân tử là C9H12. (H) không làm mất màu nước bromine nhưng (H) làm mất màu dung dịch thuốc tím đã được acid hoá (ví dụ dung dịch KMnO4 trong H2SO4), thu được sản phẩm là terephthalic acid. Xác định công thức cấu tạo của (H) và viết phương trình phản ứng xảy ra. Cho biết công thức cấu tạo của terephthalic acid là:
Câu 14:
Cho hợp chất sau:
Tên gọi của hợp chất theo danh pháp thay thế là
A. 4-chloro-1 -bromo-3-nitrobenzene.
B. 4-bromo-1-chloro-2-nitrobenzene.
C. 4-chloro-1 -bromo-5-nitrobenzene.
D. 4-bromo-1-chloro-6-nitrobenzene.
Cho hợp chất sau:
Tên gọi của hợp chất theo danh pháp thay thế là
A. 4-chloro-1 -bromo-3-nitrobenzene.
B. 4-bromo-1-chloro-2-nitrobenzene.
C. 4-chloro-1 -bromo-5-nitrobenzene.
D. 4-bromo-1-chloro-6-nitrobenzene.
Câu 15:
Ứng với công thức phân tử C8H10 có bao nhiêu arene là đồng phân cấu tạo của nhau?
A. 4. B. 2. C. 5. D. 3.
Ứng với công thức phân tử C8H10 có bao nhiêu arene là đồng phân cấu tạo của nhau?
A. 4. B. 2. C. 5. D. 3.